JPH04220A - 高調波補償装置 - Google Patents
高調波補償装置Info
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- JPH04220A JPH04220A JP2098562A JP9856290A JPH04220A JP H04220 A JPH04220 A JP H04220A JP 2098562 A JP2098562 A JP 2098562A JP 9856290 A JP9856290 A JP 9856290A JP H04220 A JPH04220 A JP H04220A
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- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、電力系統に接続された負荷としてのサイリス
タ整流器等の電力変換装置が発生する高調波電流や無効
電力等を補償・抑制する、静止形電力変換装置からなる
高調波補償装置に関する。
タ整流器等の電力変換装置が発生する高調波電流や無効
電力等を補償・抑制する、静止形電力変換装置からなる
高調波補償装置に関する。
（従来の技術）
従来、この種の高調波補償装置に関して、負荷（補償対
象）が発生する高調波電流のレベルに応じて補償装置の
運転・停止を制御する概念はなく。
象）が発生する高調波電流のレベルに応じて補償装置の
運転・停止を制御する概念はなく。
故障時以外は補償装置の運転を常時継続させているのが
現状である。このような高調波補償装置の主回路構成及
び制御方法は種々提案されているが、その基本構成は第
２図に示すとおりである。
現状である。このような高調波補償装置の主回路構成及
び制御方法は種々提案されているが、その基本構成は第
２図に示すとおりである。
以下、この第２図を参照して高調波補償装置の基本構成
及び制御方法を簡単に説明すれば、次のようになる。ま
ず、補償装置の主回路は、直流電圧源としてのコンデン
サ３Ｂと、このコンデンサ３Ｂに電力を供給するための
整流器のないインバータ部３Ａとからなる電圧形インバ
ータ３、出力トランス５、交流リアクトル６、遮断器７
．限流抵抗２５及びこれに並列接続された限流抵抗短絡
用接触器２４からなっている。
及び制御方法を簡単に説明すれば、次のようになる。ま
ず、補償装置の主回路は、直流電圧源としてのコンデン
サ３Ｂと、このコンデンサ３Ｂに電力を供給するための
整流器のないインバータ部３Ａとからなる電圧形インバ
ータ３、出力トランス５、交流リアクトル６、遮断器７
．限流抵抗２５及びこれに並列接続された限流抵抗短絡
用接触器２４からなっている。
なお、同図において１は三相交流電源、２は高調波電流
を発生する補償対象としての負荷を示している。また、
上記構成の主回路は、その全体でいわゆる電圧形アクテ
ィブフィルタを構成するものである。
を発生する補償対象としての負荷を示している。また、
上記構成の主回路は、その全体でいわゆる電圧形アクテ
ィブフィルタを構成するものである。
この高調波補償装置の系統併入時において、コンデンサ
３Ｂに対しては、限流抵抗２５を介したインバータ部３
Ａのフリーホイールダイオードによる波高値充電がまず
行われ、次にインバータ部３Ａのスイッチ素子を点消弧
させることにより、コンデンサ３Ｂの直流電圧が所望の
値にまで昇圧される。そして補償装置の通常運転時には
、高調波補償と併せてコンデンサ３Ｂの直流電圧の定電
圧制御が行われている。
３Ｂに対しては、限流抵抗２５を介したインバータ部３
Ａのフリーホイールダイオードによる波高値充電がまず
行われ、次にインバータ部３Ａのスイッチ素子を点消弧
させることにより、コンデンサ３Ｂの直流電圧が所望の
値にまで昇圧される。そして補償装置の通常運転時には
、高調波補償と併せてコンデンサ３Ｂの直流電圧の定電
圧制御が行われている。
一方、高調波補償装置の制御回路は、上述の直流定電圧
制御に加えて高調波補償を行わせるため、電流検出器８
により検出した負荷電流波形からこれに含まれる基本波
電流を周波数演算回路１１により抽出し、加算器１２に
おける負荷電流波形との減算によって補償する入き高調
波電流指令値ｊｈ８を求めている。なお、図において、
１０は三相正弦波発生回路または三相余弦波発生回路で
ある。
制御に加えて高調波補償を行わせるため、電流検出器８
により検出した負荷電流波形からこれに含まれる基本波
電流を周波数演算回路１１により抽出し、加算器１２に
おける負荷電流波形との減算によって補償する入き高調
波電流指令値ｊｈ８を求めている。なお、図において、
１０は三相正弦波発生回路または三相余弦波発生回路で
ある。
また、直流電圧指令値ｖｄｌＩとコンデンサ３Ｂの直流
電圧実際値との偏差が加算器１４により検出され。
電圧実際値との偏差が加算器１４により検出され。
この偏差を零にするように調節動作する！１４節器１Ｓ
の出力信号が掛算器１６に入力されている。そして、掛
算器１６から出力される直流電圧制御信号と前記高調波
電流指令値ｉｈ”とが加算器１３により加算され、その
結果である電圧形インバータ３の出力電流指令値と、電
流検出器９により検出した出力電流実際値とを比較する
ことにより、点弧パルス発生器１７及び点弧パルス整形
・分配器１８を介してインバータ部３Ａに対する点弧パ
ルスが生成されることになる。
の出力信号が掛算器１６に入力されている。そして、掛
算器１６から出力される直流電圧制御信号と前記高調波
電流指令値ｉｈ”とが加算器１３により加算され、その
結果である電圧形インバータ３の出力電流指令値と、電
流検出器９により検出した出力電流実際値とを比較する
ことにより、点弧パルス発生器１７及び点弧パルス整形
・分配器１８を介してインバータ部３Ａに対する点弧パ
ルスが生成されることになる。
（発明が解決しようとする課題）
上述した従来の補償装置では、−度停止状態になるとコ
ンデンサ３Ｂの直流電圧を維持することができない。そ
して、補償装置の再起動時には電圧形インバータ３の交
流側に限流抵抗２５を挿入することによって突入電流に
よる遮断器７のトリップを防止しなければならない。つ
まり従来では、補償装置の運転・停止の円滑な切り換え
を妨げる種々の要因があり１例えば高調波電流レベルを
判別してそのレベルに応じた速やかな運転・停止を行な
うといった制御が不可能であった。このため、適切な高
調波補償を行なうことができず、また、装置が常時運転
されているため、機器の寿命低下を招くという欠点があ
った。
ンデンサ３Ｂの直流電圧を維持することができない。そ
して、補償装置の再起動時には電圧形インバータ３の交
流側に限流抵抗２５を挿入することによって突入電流に
よる遮断器７のトリップを防止しなければならない。つ
まり従来では、補償装置の運転・停止の円滑な切り換え
を妨げる種々の要因があり１例えば高調波電流レベルを
判別してそのレベルに応じた速やかな運転・停止を行な
うといった制御が不可能であった。このため、適切な高
調波補償を行なうことができず、また、装置が常時運転
されているため、機器の寿命低下を招くという欠点があ
った。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、再起動時に限流抵抗等による
突入電流対策をとる必要もなく、また、高調波電流と有
効電力との比を検出してこれに応じた速やかな運転・停
止の切り換えを可能とし、適切な高調波補償及び機器の
寿命延長を可能にした高調波補償装置を提供することに
ある。
その目的とするところは、再起動時に限流抵抗等による
突入電流対策をとる必要もなく、また、高調波電流と有
効電力との比を検出してこれに応じた速やかな運転・停
止の切り換えを可能とし、適切な高調波補償及び機器の
寿命延長を可能にした高調波補償装置を提供することに
ある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明は、電圧形インバータ
の直流電圧源に接続された補充電回路と、高調波補償対
象がとる高調波電流と有効電力とを検出し、これらの比
に応じて前記インバータの運転・停止を切り換える手段
とを備え、前記インバータの停止時には、前記補充電回
路の動作により。
の直流電圧源に接続された補充電回路と、高調波補償対
象がとる高調波電流と有効電力とを検出し、これらの比
に応じて前記インバータの運転・停止を切り換える手段
とを備え、前記インバータの停止時には、前記補充電回
路の動作により。
前記直流電圧源の電圧を前記インバータの交流側電圧波
高値以上に維持すると共に、前記インバータの運転時に
は、前記直流電圧源の電圧を前記補充電回路の電圧値以
上の一定値に維持するように直流定電圧制御を行なうも
のである。
高値以上に維持すると共に、前記インバータの運転時に
は、前記直流電圧源の電圧を前記補充電回路の電圧値以
上の一定値に維持するように直流定電圧制御を行なうも
のである。
（作用）
本発明によれば、補充電回路の動作により、インバータ
の停止中でも直流電圧源の電圧をインバータの交流側電
圧波高値以上に維持することができ、系統側の遮断器を
開放したり限流抵抗を挿入する等の手段によらなくても
補償装置の再起動や通常の起動を行なうことができる。
の停止中でも直流電圧源の電圧をインバータの交流側電
圧波高値以上に維持することができ、系統側の遮断器を
開放したり限流抵抗を挿入する等の手段によらなくても
補償装置の再起動や通常の起動を行なうことができる。
また、高調波補償対象がとる高調波電流実効値を高調波
電流指令値に基づき検出すると共に、有効電力を基本波
有効電流波高値に基づき検出して、これらの比較により
現在の高調波電流が許容し得る値であるか否かを判断し
、インバータの運転・停止を決定することができる。
電流指令値に基づき検出すると共に、有効電力を基本波
有効電流波高値に基づき検出して、これらの比較により
現在の高調波電流が許容し得る値であるか否かを判断し
、インバータの運転・停止を決定することができる。
（実施例）
以下、図に沿って本発明の詳細な説明する。
まず、第１図はこの実施例にかかる高調波補償装置の主
回路及び制御回路の構成を示すブロック図であり、第２
図と同一の構成要素には同一の符号を付して詳述を省略
し、以下、異なる部分を中心として説明する。
回路及び制御回路の構成を示すブロック図であり、第２
図と同一の構成要素には同一の符号を付して詳述を省略
し、以下、異なる部分を中心として説明する。
すなわち、まず主回路においては、ダイオード整流器４
Ａ及びトランス４Ｂからなる補充電回路４を設け、この
補充電回路４の直流側両端を電圧形インバータ３内のコ
ンデンサ３Ｂの両端に接続する。
Ａ及びトランス４Ｂからなる補充電回路４を設け、この
補充電回路４の直流側両端を電圧形インバータ３内のコ
ンデンサ３Ｂの両端に接続する。
この補充電回路４を動作させることにより、電圧形イン
バータ３の非動作時におけるコンデンサ３Ｂの直流電圧
をインバータ３の交流電圧波高値よりも高く維持するこ
ととする。このため、補償装置が一時停止した後の再起
動に際しては、系統側の電圧波高値がコンデンサ３Ｂの
直流電圧レベルよりも低いことになり、突入電流の発生
を防止することができる。従って、再起動時に遮断器７
を開放する必要がなく、また、第２図に示したような限
流抵抗２５及び限流抵抗短絡用接触器２４が不要になり
、主回路構成の簡略化を図ることができる。
バータ３の非動作時におけるコンデンサ３Ｂの直流電圧
をインバータ３の交流電圧波高値よりも高く維持するこ
ととする。このため、補償装置が一時停止した後の再起
動に際しては、系統側の電圧波高値がコンデンサ３Ｂの
直流電圧レベルよりも低いことになり、突入電流の発生
を防止することができる。従って、再起動時に遮断器７
を開放する必要がなく、また、第２図に示したような限
流抵抗２５及び限流抵抗短絡用接触器２４が不要になり
、主回路構成の簡略化を図ることができる。
一方、制御回路において、従来と同様の周波数演算回路
１１によって得られる負荷電流の基本波有効電流波高値
（有効電力に対応する）Ｉ、ｃｏｓφ１は増幅器２０に
導かれ、実効値に変換されると共に、許容される高調波
電流値／有効電力に応じたゲインに□を掛けることによ
り許容される高調波電流実効値が算出され、補償装置の
運転・停止の判別レベルが決定される。また、加算器１
２から出力される高調波電流指令値ｉｈ”は実効値演算
回路１９に入力され、高調波電流の実効値が求められる
。
１１によって得られる負荷電流の基本波有効電流波高値
（有効電力に対応する）Ｉ、ｃｏｓφ１は増幅器２０に
導かれ、実効値に変換されると共に、許容される高調波
電流値／有効電力に応じたゲインに□を掛けることによ
り許容される高調波電流実効値が算出され、補償装置の
運転・停止の判別レベルが決定される。また、加算器１
２から出力される高調波電流指令値ｉｈ”は実効値演算
回路１９に入力され、高調波電流の実効値が求められる
。
次に、これらの２つの値は加算器２１を介してコンパレ
ータ２２により比較され、補償装置の運転・停止を決め
るパルス信号が、カウンタ等から構成される時限要素を
持つホールド回路２３に与えられる。そして、このホー
ルド回路２３の出力端子は。
ータ２２により比較され、補償装置の運転・停止を決め
るパルス信号が、カウンタ等から構成される時限要素を
持つホールド回路２３に与えられる。そして、このホー
ルド回路２３の出力端子は。
ダイオードを介して直流電圧制御用の調節器１５及び点
弧パルス整形・分配回路１８にそれぞれ接続されている
。
弧パルス整形・分配回路１８にそれぞれ接続されている
。
上記ホールド回路２３は、補償装置の運転時には調節器
１５を含む直流電圧制御系及び点弧パルス整形・分配回
路１８に何ら影響を与えず、これによって補償装置は運
転を継続する。ここで、コンパレータ２２・により補償
装置を停止させるべく判定された時には、ホールド回路
２３の出方により直流電圧制御系の調節器１５をゼロホ
ールドし、がっ点弧パルス整形・分配回路１８に対し点
弧パルスをパルスオフさせて補償装置を停止させるよう
に働く。
１５を含む直流電圧制御系及び点弧パルス整形・分配回
路１８に何ら影響を与えず、これによって補償装置は運
転を継続する。ここで、コンパレータ２２・により補償
装置を停止させるべく判定された時には、ホールド回路
２３の出方により直流電圧制御系の調節器１５をゼロホ
ールドし、がっ点弧パルス整形・分配回路１８に対し点
弧パルスをパルスオフさせて補償装置を停止させるよう
に働く。
なお、この実施例においては、ダイオード整流器４Ａを
備えた補充電回路４があっても、コンデンサ３Ｂの直流
電圧値が高調波補償動作により補充電回路電圧よりも高
い値で不安定となって制御性に悪い影響を与えるおそれ
があるため、補償装置の運転中に直流電圧を一定に制御
することが必要である。
備えた補充電回路４があっても、コンデンサ３Ｂの直流
電圧値が高調波補償動作により補充電回路電圧よりも高
い値で不安定となって制御性に悪い影響を与えるおそれ
があるため、補償装置の運転中に直流電圧を一定に制御
することが必要である。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば、従来の高調波補償装置に
対し、補償装置の停止時に発生する電圧損失分に相当す
るわずかな容量を供給する補充電回路、実効値演算器、
判別回路としてのコンパレータ及びホールド回路等を付
加することにより、補償装置の運転の要、不要を的確に
判別することができ、これに応じた運転及び停止の切り
換えによって適切な高調波補償と機器寿命の延長とが可
能になる。
対し、補償装置の停止時に発生する電圧損失分に相当す
るわずかな容量を供給する補充電回路、実効値演算器、
判別回路としてのコンパレータ及びホールド回路等を付
加することにより、補償装置の運転の要、不要を的確に
判別することができ、これに応じた運転及び停止の切り
換えによって適切な高調波補償と機器寿命の延長とが可
能になる。
また、突入電流防止のための限流抵抗及び限流抵抗短絡
用接触器が不要となり、機器構成やシーケンスの簡素化
を可能にしてコストの低減を図ることができる。
用接触器が不要となり、機器構成やシーケンスの簡素化
を可能にしてコストの低減を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来の技術を示すブロック図である。 １・・・三相交流電源 ２・・・負荷３・・・電圧
形インバータ ３Ａ・・・インバータ部３Ｂ１．・コ
ンデンサ ４・・・補充電回路４Ａ・・・ダイ
オード整流器 ４Ｂ・・・トランス５・・出カドランス
６・・・交流リアクトル７・・・遮断器
８，９・・・電流検出器１０・・・三相正弦波また
は余弦波発生回路１１・・・周波数演算回路 １２，
１３，１４．２１・・・加算器１５・・・調節器
１６・・・掛算器１７・・・点弧パルス発生回路 １８・・・点弧パルス整形・分配回路
従来の技術を示すブロック図である。 １・・・三相交流電源 ２・・・負荷３・・・電圧
形インバータ ３Ａ・・・インバータ部３Ｂ１．・コ
ンデンサ ４・・・補充電回路４Ａ・・・ダイ
オード整流器 ４Ｂ・・・トランス５・・出カドランス
６・・・交流リアクトル７・・・遮断器
８，９・・・電流検出器１０・・・三相正弦波また
は余弦波発生回路１１・・・周波数演算回路 １２，
１３，１４．２１・・・加算器１５・・・調節器
１６・・・掛算器１７・・・点弧パルス発生回路 １８・・・点弧パルス整形・分配回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電力系統に接続されたインバータ部と、このインバータ
部に接続された直流電圧源とを備えた電圧形インバータ
により高調波補償電流を生成する高調波補償装置におい
て、 前記直流電圧源に接続された補充電回路と、高調波補償
対象がとる高調波電流と有効電力とを検出し、これらの
比に応じて前記インバータの運転・停止を切り換える手
段とを備え、 前記インバータの停止時には、前記補充電回路の動作に
より、前記直流電圧源の電圧を前記インバータの交流側
電圧波高値以上に維持すると共に、前記インバータの運
転時には、前記直流電圧源の電圧を前記補充電回路の電
圧値以上の一定値に維持するように直流定電圧制御を行
なうことを特徴とする高調波補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098562A JPH04220A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 高調波補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098562A JPH04220A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 高調波補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220A true JPH04220A (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=14223121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2098562A Pending JPH04220A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 高調波補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008005600A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 交流電源システム |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP2098562A patent/JPH04220A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008005600A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 交流電源システム |
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